Бифуркация
Краткий момент неустойчивости, балансирования системы на острие выбора между будущими состояниями, когда судьба всей системы может зависеть от вторжения одной случайной флуктуации, называется в синергетике бифуркацией. Диссипативные структуры проявляют характерное свойство: в состояниях неустойчивости они могут оказаться чувствительными к малейшим случайным отклонениям в среде. Краткий момент неустойчивости, балансирования системы на острие выбора между будущими состояниями, когда судьба всей системы может зависеть от вторжения одной случайной флуктуации, и есть бифуркация.
Особое значение в синергетике имеет момент выбора между различными аттракторами, "развилки" дорог эволюции. Для обозначения этого решающего момента используется термин бифуркация. Путь эволюции становится жестко предзадан только после попадания в воронку аттрактора и прохождения точки бифуркации. Но до этого момента при приближении к точке бифуркации и обострении неустойчивости роль флуктуации многократно усиливается. На сцену выходит фактор случайности.
Чем более неустойчива система, чем ближе она к моменту обострения или к точке бифуркации, тем более чувствительной она делается ко всей массе влияний, вносимых как с нижележащих, так и вышележащих уровней бытия. Эффект разрастания, усиления флуктуации означает, что в нелинейном мире малые причины могут порождать большие следствия. Микрофлуктуации могут прорываться на макроскопический уровень и определять макрокартину процесса. Аналогичное имеет силу и для обратного влияния вышележащих уровней иерархической организации мира на нижележащие.
Неравновесность и нестабильность системы, наличие в ней множества точек бифуркаций далеко не всегда ведут к ее разрушению. Очень часто, особенно на высоком уровне организации, ветвление путей эволюции и возможность спонтанной смены режимов функционирования играет для системы конструктивную роль. Чем больше у системы степеней свободы, тем более она способна к "самоподтягиванию" и самоусложнению, повышению уровня упорядоченности. В этом и выражается значение формулы "порядок через хаос".
Сложные адаптивные системы постоянно эволюционируют к "краю хаоса", балансируют как на лезвии бритвы. Эти идеи активно развиваются сейчас в рамках теории катастроф и теории самоорганизованной критичности, существенный вклад в разработку которых внесли П. Бак и С. Кауфман [11].
Синергетика открывает принципы сборки эволюционного целого из частей, формирования сложных структур из относительно простых. Независимые, еще не объединенные структуры существуют, "не чувствуя друг друга". Они живут в разных "темпомирах", то есть каждая из них развивается в своем темпе. Сложная структура представляет собой объединение структур "разных возрастов" - структур, находящихся на разных стадиях развития. Устанавливающийся темп развития целого выше, чем тот темп развития, который был у самой быстро развивающейся структуры, вошедшей в целое. В экономике на базе этого существует принцип: выгоднее развиваться вместе, так как это ведет к экономии материальных и духовных затрат.
Синергетика раскрывает еще одну особенность сложных организаций, возникающих в ходе эволюции. Пространственная конфигурация сложной эволюционной структуры информативна. В одних пространственных фрагментах этой структуры процессы сегодня протекают еще так, как они шли во всей структуре в прошлом, а в других фрагментах процессы идут уже сегодня так, как они будут идти во всей структуре в будущем. Все это возможно потому, что установившиеся процессы, структуры-аттракторы описываются инвариантными решениями, в которых пространство и время не свободны, а тесно увязаны друг на друга. Синергетика как будто дает ключ к машине времени, к попаданию сегодня в живое прошлое и в реальное, а не гипотетическое будущее.
Междисциплинарные "узлы", в которые периодически завязываются ответвления базовых научных дисциплин, играют роль некоего катализатора, который не заменяет сами дисциплины и не способен это сделать, но который стимулирует, ускоряет их собственное движение, обогащает, встряхивается устоявшийся "генофонд" их идей.
Немного больше о технологиях >>>
Об ориентационной поляризации спиновых систем
В
одной из наших предыдущих статей, посвященных термодинамике спиновых систем,
была выявлена несостоятельность попыток свести к теплообмену процессы
установления единой ориентации противоположно направленных ядерных спинов [1].
Несколько позднее было показано, что процессы упор ...
Об ориентационном взаимодействии спиновых систем
В
предыдущей статье [1] при анализе результатов экспериментов по изучению
ядерного магнитного резонанса в системе ядерных спинов [2, 3] был сделан вывод
о несводимости обнаруженного в экспериментах спин-спинового взаимодействия к
теплообмену, а также к электрическому или магнит ...
